Orientador: Mariana Conceição da Costa

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: O crescente interesse em biocombustíveis e produtos renováveis de alto valor agregado tem atraído a atenção de pesquisadores para as biorrefinarias. Neste tipo de refinaria a biomassa necessita ser separada em seus principais constituintes, ou seja, celulose, hemicelulose, e lignina, e a...

Resumo: O crescente interesse em biocombustíveis e produtos renováveis de alto valor agregado tem atraído a atenção de pesquisadores para as biorrefinarias. Neste tipo de refinaria a biomassa necessita ser separada em seus principais constituintes, ou seja, celulose, hemicelulose, e lignina, e a partir disso, suas frações podem ser potencialmente aplicadas e convertidas em biomateriais, biocombustíveis e produtos renováveis de grande interesse financeiro e comercial. Esses constituintes estão fortemente interligados em um arranjo cristalino de difícil ruptura. Para ocorrer a quebra dessa estrutura, tem sido proposta a utilização de líquidos iônicos próticos como meio deslignificante para separação desses três componentes. Sendo assim, o presente estudo avaliou a capacidade de uma série de líquidos iônicos próticos produzidos a partir de alcanolamônios e ácidos orgânicos, e suas soluções aquosas, de dissolver os componentes da biomassa através da determinação da solubilidade à temperatura constante. Foi demonstrado o papel majoritário do ânion, e secundário do cátion que formam os líquidos iônicos próticos, assim como o efeito antissolvente da água, e o efeito da temperatura, e do tempo no favorecimento do processo de dissolução. Além disso, foi demonstrado que as frações da lignina com menor massa molar permanecem dissolvidas nos líquidos iônicos, enquanto que as de maior massa molar são facilmente recuperadas com a adição de água à solução. Assim sendo, os líquidos iônicos próticos se mostraram meios promissores para dissolução da lignina, sem causar grandes alterações em sua estrutura, se mostrando, então, solventes interessantes para aplicações industriais em que se deseja apenas dissolver a lignina

Abstract: A crescent interest in biofuels and high-value added and renewable products have been attracting the attention of researches to the biorefinery. In this kind of refinery, the biomass needs to be separated in rich fractions of its compounds (cellulose, hemicellulose, and lignin), and,...

Abstract: A crescent interest in biofuels and high-value added and renewable products have been attracting the attention of researches to the biorefinery. In this kind of refinery, the biomass needs to be separated in rich fractions of its compounds (cellulose, hemicellulose, and lignin), and, afterwards, its fractions may be potentially converted into biomaterials, biofuels and renewable products of great economical and financial interest. The lignocellulosic biomass is mainly formed by cellulose, hemicellulose, and lignin, which are tightly bounded in a crystalline array hardly broken. To induce this disruption, recently, the use of Protic Ionic Liquids have been proposed as solvent media to delignification and separation processes of these three components. So, in this study was evaluated the ability of a novel of alkanolammonium-based Protic Ionic Liquids formed by organic acids, and their aqueous solutions to dissolve lignin through determination of lignin solubility at constant temperature. It was demonstrated the key role of anion, and the secondary role of cation, besides the anti-solvent effect of water, and the favored behavior induced by the increasing in temperature and time in solubility values. Also, it was demonstrated that lignin fractions formed by lower molecular weight remained dissolved in Protic Ionic Liquids, while the higher molecular weight were easily recovered by addiction of water in the solution. Therefore, the Protic Ionic Liquids have shown potential to be applied as solvent media to dissolution of Kraft lignin without changing significantly the structure of lignin, being considered as interesting solvents to industrial applications in which the only effect would be the dissolution of lignin

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